Mide

Hafta sonları bir balık lokantasının hazırlık mutfağında çalışan Koral, akşam servisinden önce ablası Julide'ye biyoloji kitabında okuduğunu anlatıyor: midenin içi asitle doluymuş ve eti sindiren de bu asitmiş. Sonra kendi kuşkusunu ekliyor: «Asit eti eritiyorsa mide duvarı da et. Mide kendini de eritmeli; demek ki iç yüzü et değil, plastiğe benzer bir şey.» Julide buzdolabından dün akşam limon suyuna yatırdığı levrek dilimlerini çıkarıyor. Bir gece asitte kalan balık yarı saydamlığını yitirmiş, bembeyaz ve sıkı bir dokuya dönmüş; ama dilimler bütün, kenarları bile dağılmamış. Asit eti beyazlatmış, parçalamamış. Midede eti küçük parçalara ayıran asit değilse kim? Mideyi döşeyen hücreler de proteinle doluyken o makas onlara neden dokunmuyor?

• Mide duvarındaki düz kasların karıştırma hareketini mekanik sindirimle ilişkilendirirsin.
• Mide bezlerinin salgılarını, bunları üreten hücreleri ve görevlerini eşleştirirsin.
• Pepsinojenin etkin olmayan biçimde salgılanmasını ve mukus örtüsünü midenin kendini koruma düzeniyle açıklarsın.
• Midede hangi besinin kimyasal sindiriminin başladığını, hangisininkinin durduğunu ve neyin emilebildiğini deney sonuçlarından çıkarırsın.

Yemek borusunun ucundaki kese

«Ağız ve yemek borusu» dersinde lokmayı yemek borusunun dalga dalga kasılmalarıyla aşağı inerken bırakmıştık. Yemek borusu diyaframı geçtikten kısa süre sonra karın boşluğunun sol üst kısmında genişleyerek mideye açılır. Mide, J harfini andıran kaslı bir kesedir. Boşken iç yüzeyi derin kıvrımlar yapar; doldukça bu kıvrımlar açılır ve kese esneyerek bir öğünün tamamını alabilecek kadar genişler.

Lokma mideye, önceki dersin sonunda kapısında durduğumuz kardiyadan girer. Girişin yanında yukarı doğru kubbelenen kısma fundus, midenin büyük orta bölümüne gövde denir. İnce bağırsağa doğru daralan son bölüm pilor bölgesidir ve ucunda kalın bir kas halkası, pilor büzgeci bulunur. Bu halka midenin çıkış kapısıdır; dersin sonunda ona döneceğiz.

Duvardaki kaslar: çalkalayan torba

Midenin duvarını, «Kas çeşitleri» dersinin istemsiz çalışan dokusu olan düz kas örer. Sindirim kanalının pek çok bölümünde düz kas iki katmandır: halka biçiminde dolanan bir iç katman ile boyuna uzanan bir dış katman. Midede bunlara en içte, lifleri eğik uzanan üçüncü bir katman eklenir. Liflerin üç ayrı yönde kasılabilmesi duvara içindekini ileri itmenin ötesinde bir yetenek kazandırır: duvar besini yoğurur, ezer ve çalkalar.

Bu hareketler lokmaları birbirine ve mide bezlerinin salgısına karıştırır, büyük parçaları küçültür, besinin enzimlere açık yüzeyini büyütür. Besinin kimyasal yapısında bir değişiklik olmaz; yapılan iş mekanik sindirimdir. Yine de kimyasal sindirimi hızlandırır, çünkü enzim yalnız ulaşabildiği yüzeydeki moleküllere etki eder.

Saatlerce süren bu çalkalamayı isteğimizle başlatıp durduramayız. Mide duvarını «Çevresel sinir sistemi» dersindeki otonom sinirler yönetir: yemekten sonra ağır basan parasempatik etki mide hareketlerini ve salgılarını artırır, heyecan anında öne çıkan sempatik etki ikisini de yavaşlatır. Çalkalamanın sonunda besin, mide salgısıyla karışmış yarı akışkan ve asidik bir bulamaca dönüşür. Bu bulamaç kimus adıyla anılır.

Mide bezleri ve mide öz suyu

Midenin iç yüzeyini mukus salgılayan hücreler döşer ve bu yüzeyde sayısız küçük çukur vardır. Her çukur, duvarın derinine inen tüp biçimli mide bezlerine açılır. Bezlerin içinde farklı ürünler yapan hücreler sıralanır; bu ürünlerin mide boşluğunda oluşturduğu karışım mide öz suyudur.

Tablonun ilk üç satırındaki ürünler bezin içinden mide boşluğuna akar; mide bezleri bu yönüyle dış salgı bezidir. Son satır ayrı bir yol izler: gastrin boşluğa değil, kana verilir. Bu ayrımı birazdan açacağız.

Parietal hücreler asidi hazır bir sıvı olarak dökmez. H⁺ ve Cl⁻ iyonlarını ayrı ayrı bez boşluğuna verirler; asit bu iyonlarla boşlukta oluşur. H⁺ iyonları, hücredekinden çok daha yüksek derişimde bulundukları boşluğa doğru pompalanır. TYT'de hücre zarından madde geçişini işlerken gördüğümüz gibi, derişim farkına karşı yürüyen taşıma enerji, yani ATP ister. Esas hücreler ise pepsinojeni keseciklerde biriktirir ve ekzositozla dışarı bırakır.

Asidin işleri

Mide öz suyu oldukça asidiktir; pH'ı genellikle yaklaşık 2 dolaylarında kabul edilir. Bu asitlik midede birden fazla işe yarar.

Besinle ve yutulan tükürükle gelen mikropların çoğu bu ortamda etkisizleşir. Bez boşluğuna salgılanan pepsinojen asitle karşılaşınca etkin enzime dönüşür. Asit, besindeki proteinlerin katlanmış biçimini de bozar. «Proteinler» dersinde bu olaya denatürasyon demiştik ve bir ayrıntıyı vurgulamıştık: denatürasyonda peptit bağları kopmaz, yalnız katlanma çözülür. Koral'ın levrek dilimleri bu yüzden bütün kaldı; limon suyu balığın proteinlerini açıp beyazlattı, ama zincirleri kesecek bir enzim yoktu. Midede ise açılan zincirlerin bağlarına, onları kesecek enzim artık kolayca ulaşır.

Asidin bir etkisi daha vardır. «Enzimler» dersinden hatırlarız: her enzimin çalıştığı bir pH aralığı bulunur. Ağızdan gelen tükürük amilazı için mide öz suyu bu aralığın çok dışındadır; asit lokmanın içine işledikçe amilaz durur.

Pepsinojen: kilitli makas

Esas hücreler protein parçalayan enzimi çalışır hâlde üretmez. Ürettikleri pepsinojen, molekülünün bir parçası etkin bölgeyi kapattığı için iş görmeyen bir öncüldür. Mide boşluğunda asitle karşılaşınca bu parça koparak ayrılır ve geriye etkin pepsin kalır. Oluşan pepsin de çevresindeki pepsinojen moleküllerinden aynı parçayı koparır; etkinleşme böylece kendi kendini hızlandırır.

Kilidin gerekçesi hücrenin kendisindedir. Pepsin proteinleri keser; esas hücrenin sitoplazması, zarı ve organelleri de proteinle doludur. Enzim etkin hâlde üretilseydi, daha hücreden çıkmadan onu yapan hücrenin proteinlerine saldırırdı. Pepsinojen biçiminde paketlenmesi, makasın kilidinin ancak hücre dışında, asitli boşlukta açılmasını sağlar.

Pepsin uzun protein zincirlerini içlerindeki belirli peptit bağlarından keser ve daha kısa polipeptitlere ayırır. Zincirleri amino asitlere kadar inen bir yıkım midede gerçekleşmez; o iş ince bağırsağa kalır. Her kopan bağda bir su molekülü harcanır, çünkü sindirim bir hidroliz tepkimesidir. Ağızda proteinlere etki eden bir enzim bulunmadığından proteinlere ilk kimyasal dokunuş midede, pepsinle gelir.

Bebeklerin mide öz suyu için bir enzim daha anılır: sütteki proteini pıhtılaştıran lab (renin). Pıhtılaşan süt midede daha uzun kalır ve proteinine pepsin daha uzun süre etki eder.

Mide kendini neden sindirmez?

Koral'ın sorusu şimdi yanıtlanabilir. Mide duvarı da proteinden zengin hücrelerden oluşur; onu koruyan şey yapısının plastik olması değil, birlikte çalışan bir savunma düzenidir.

Birinci katman mukustur. İç yüzeye yapışık duran kalın, kaygan bir jel tabakası asidin ve pepsinin yüzey hücrelerine ulaşmasını yavaşlatır; tabakanın içindeki bikarbonat iyonları, hücrelere en yakın bölgede asidi nötrleştirir. Pepsinin pepsinojen biçiminde salgılanması ikinci korumadır: enzim hücrenin içindeyken kilitlidir. Üçüncüsü yenilenmedir. Yüzeyi döşeyen hücreler kısa ömürlüdür ve sürekli olarak yenileriyle değiştirilir; hasar gören bir bölge birkaç gün içinde onarılır.

Bu denge bozulup asit ve pepsin koruyucu örtüyü aştığında duvarın iç yüzeyi aşınabilir. Mide duvarında böyle açılan yaralara ülser denir.

Gastrin: midenin kendine yazdığı mektup

Besin mideye ulaştığında, özellikle proteinli besinlerin varlığında, pilor bölgesindeki G hücreleri gastrin hormonunu kana bırakır. Gastrin kanla kalbe, oradan bütün vücuda taşınır; mide duvarına geri döndüğünde mide bezlerini uyarır, asit ve pepsinojen salgısını artırır.

«Hormonların genel özellikleri» dersinde hormonu tanımlayan özelliği görmüştük: salgı kanalsız olarak kana verilir ve reseptör taşıyan hedef hücrelerde etki eder. Gastrin bu tanıma eksiksiz uyar. Onu ilginç kılan, üretildiği organ ile hedef organın aynı olmasıdır. Hormon tanımı «başka bir organa etki eder» koşulunu içermez; belirleyici olan, haberin kan yoluyla taşınmasıdır. Aynı derste sindirim kanalının duvarına dağılmış, kana hormon bırakan hücrelerden söz etmiştik; gastrin bunların ilk örneğidir. G hücreleri ayrı bir bez oluşturmaz, mide duvarının içine dağılmış hâlde bulunur.

Midede ilerlemeyen işler

Mide öz suyunda nişastayı parçalayan bir enzim yoktur. Tükürük amilazı lokmanın içine asit işleyene kadar kısa bir süre çalışmayı sürdürebilir, ama asit karıştıkça durur. Karbonhidratların kimyasal sindirimi bu yüzden midede artmaz, giderek durur ve ince bağırsakta yeniden başlar. Yağların asıl kimyasal sindirimi de ince bağırsakta gerçekleşir.

Emilim de sınırlıdır. Mukusla örtülü iç yüzey salgı yapmak ve kendini korumak için düzenlenmiştir. Midede su, bazı mineraller ve alkol gibi bazı küçük moleküller emilebilir. Besinlerin yapı taşlarına ayrılması ve emilimi ise büyük ölçüde ince bağırsakta gerçekleşir.

Pilor büzgeci: azar azar açılan kapı

Pilor büzgeci kimusu tek seferde boşaltmaz. Mide duvarındaki kasılma dalgaları pilora vardıkça büzgeç kısa bir süre aralanır ve az miktarda kimus ince bağırsağın ilk bölümüne geçer; daha iri parçalar geri itilip yeniden çalkalanır. Midenin boşalması besinin türüne göre birkaç saat sürer; yağlı bir öğün mideden daha geç çıkar. Kimusun azar azar geçmesi, asidik içeriğin ince bağırsağa onun karşılayabileceği hızda ulaşmasını sağlar.

Mide içeriği bazen ters yöne, ağızdan dışarı atılır. Bu kusma refleksidir. Onu yöneten merkez, beyin sapının bir parçası olan omurilik soğanıdır; yutma ve öksürmeyle birlikte «Merkezi sinir sistemi: beyin» konusunun bir maddesiydi.

Pilordan geçen kimus asidiktir ve sindirimi yarımdır: proteinler kısa zincirlere bölünmüş ama amino asitlere inmemiş, nişasta ağızdaki başlangıçtan sonra beklemede, yağlara ise neredeyse hiç dokunulmamış. Sıradaki ders «İnce bağırsak», bu asidik bulamacın bazik bir ortamda nasıl karşılandığını ve karbonhidrat, protein ve yağın son yapı taşlarına hangi enzimlerle indirildiğini ele alıyor.

Örnek 1 — Çalışmayan hücre

Soru: Mide bezlerindeki parietal hücreleri işlevini yitirmiş, öteki mide hücreleri sağlam kalmış varsayımsal bir kişi düşünülüyor. Bu kişinin midesinde hangi değişiklik beklenir?

• A) Mukus salgısının tamamen durması
• B) Pepsinojenin pepsine dönüşmesinin azalması ve proteinlerin midedeki sindiriminin yavaşlaması
• C) Midede nişastanın sindiriminin hızlanması
• D) Gastrinin mide boşluğuna dökülmesi
• E) Mide duvarındaki düz kasların istemli hâle gelmesi

Çözüm: Parietal hücreler asidi üretir. Asit azalınca pepsinojenin etkinleşmesi azalır, ortam pepsinin çalıştığı pH'tan uzaklaşır ve protein sindirimi yavaşlar. Mukusu başka hücreler yapar (A). Midede nişastayı parçalayan enzim yoktur (C). Gastrin her durumda kana verilir (D). Düz kasın yönetimi asitle değişmez (E). Cevap: B.

Örnek 2 — Mekanik mi, kimyasal mı?

Soru: Midede gerçekleşen olaylardan hangisi mekanik sindirime örnektir?

• A) Pepsinin proteinleri polipeptitlere ayırması
• B) Asidin pepsinojenden bir parça koparması
• C) Duvardaki üç kat düz kasın besini yoğurup küçük parçalara ayırması
• D) Lab enziminin süt proteinini pıhtılaştırması
• E) Peptit bağlarının su harcanarak kopması

Çözüm: Mekanik sindirim besinin kimyasal yapısını değiştirmeden onu küçültür ve karıştırır; bunu kaslı duvar yapar. Öteki seçeneklerin hepsinde bir molekül değişiyor ya da bir bağ kopuyor. Cevap: C.

Örnek 3 — Hormonun yolu

Soru: Gastrin hormonunun izlediği yol hangi seçenekte doğru sıralanmıştır?

• A) Esas hücreler → mide boşluğu → proteinler
• B) Pankreas → kan → mide bezleri
• C) G hücreleri → mide boşluğu → pepsinojen
• D) Mukus hücreleri → mide yüzeyi → parietal hücreler
• E) G hücreleri → kan → mide bezleri

Çözüm: Gastrin pilor bölgesindeki G hücrelerinde üretilir, kana verilir ve kanla geri dönerek mide bezlerini uyarır. C seçeneği hormonu dış salgı gibi boşluğa döker; B üretim yerini yanlış verir. Cevap: E.

Örnek 4 — Kapı neden aralık?

Soru: Pilor büzgecinin kimusu az miktarlarda ve aralıklarla geçirmesinin önemi hangisidir?

• A) Asidik kimusun ince bağırsağa onun karşılayabileceği hızda ulaşması ve midede çalkalamanın sürmesi
• B) Proteinlerin midede amino asitlere kadar sindirilmesi
• C) Nişastanın midede tamamen sindirilmesi
• D) Besinlerin büyük kısmının midede emilmesi
• E) Mide öz suyunun nötr kalması

Çözüm: Kimus her seferinde az geçtiği için ince bağırsak gelen asidi karşılayabilir; iri parçalar da mideye geri itilip yeniden karıştırılır. Midede proteinler amino asitlere inmez (B), nişasta sindirilmez (C), emilim sınırlıdır (D), öz suyu asidiktir (E). Cevap: A.

• Proteinin sindirimini ağızda başlatmak. Tükürükte protein parçalayan enzim yoktur; pepsin mide bezlerinin ürünüdür ve proteinler kimyasal olarak ilk kez midede parçalanır.
• Midede karbonhidrat sindiriminin hızlandığını sanmak. Mide öz suyunda amilaz yoktur; asit lokmaya karıştıkça tükürük amilazı da durur.
• Pepsinin amino asit ürettiğini sanmak. Pepsin zincirleri daha kısa polipeptitlere böler; amino asitlere kadar yıkım ince bağırsakta tamamlanır.
• Proteini asidin sindirdiğini düşünmek. Asit katlanmayı bozar ve pepsinojeni etkinleştirir; peptit bağlarını kesen enzim pepsindir.
• Gastrini sindirim enzimi ya da dış salgı sanmak. Gastrin kana verilen bir hormondur; ürettiği organın kendisini uyarması onu hormon olmaktan çıkarmaz.
• Mideyi emilim organı saymak. Midede su, bazı mineraller ve alkol gibi az sayıda madde emilebilir; besinlerin emilimi ince bağırsağın işidir.